Руководство пилота по аэронавтике » Глава 6. Системы самолета » Топливные системы

Топливные системы

Fuel Systems

Топливная система разработана для того, чтобы обеспечить непрерывный поток чистого топлива из топливных баков к двигателю. Топливо должно поступать в двигатель при любых режимах работы двигателя, на любой высоте, во всех положениях самолета, и во время всех одобренных маневров полета. Существуют две основные классификации топливных систем, относящихся к маленьким самолетам: самотечная система подачи топлива и подача топлива насосом.

The fuel system is designed to provide an uninterrupted flow of clean fuel from the fuel tanks to the engine. The fuel must be available to the engine under all conditions of engine power, altitude, attitude, and during all approved flight maneuvers. Two common classifications apply to fuel systems in small aircraft: gravity-feed and fuel-pump systems.

Загрязнение топлива

Fuel Contamination

Несчастные случаи, связанные с неисправности силовой установки из-за загрязнения топлива часто имеют первопричиной:

  • Несоответствующий предполетный осмотр пилотом.
  • Заправка самолета ненадлежащим образом отфильтрованным топливом из маленьких резервуаров или бочек.
  • Хранение самолета с частично заполненными топливными баками.
  • Отсутствие надлежащего обслуживания.

Топливо должно сливаться из клапана быстрого слива из отстойника и из каждого поддона топливного бака в прозрачный контейнер, и затем проверяться на наличие грязи и воды. Когда вы сливаете топливо из сетчатого фильтра вода находящаяся в топливном баке может не проявиться до тех пор пока не будет слито все топливо из топливопроводов приводящих к топливному фильтру. Это указывает, что вода остается в резервуаре и не вызывает топливо из топливопроводов, приводящих к топливному сетчатому фильтру. Поэтому, сливайте достаточное количество топлива из сетчатого фильтра, чтобы быть удостовериться, что топливо сливается из бака. Количество сливаемого топлива будет зависеть от длины топливопровода от бака до дренажа сетчатого фильтра. Если вода или другие загрязнители найдены в первом образце слива, необходимо продолжить слив топлива до тех пор пока образцы не станут чистыми.

Вода может также остаться в топливных баках и после того, как слив из топливного сетчатого фильтра стал чистым. Такая остаточная вода может быть удалена только путем слива топлива из сливного клапана отстойника топливного бака.

Вода является основным загрязнителем топлива. Взвесь капелек воды в топливе может быть определена по мутноватости топлива, или очевидным разделением прозрачной воды и цветного топлива после того как вода осела на дно топливного бака. В качестве меры безопасности, необходимо производить слив топлива из отстойников топливных баков при каждом предполетном осмотре.

Топливные баки следует наполненять после каждого полета или после последнего полета в течение дня, чтобы предотвратить образование конденсата внутри бака. Для предотвращения загрязнения топлива избегайте заправку горючего из канистр и бочек.

В отдалённых районах или в чрезвычайных ситуациях может не быть альтернативы кроме как дозаправка из источников с несоответствующими системами предохранения от загрязнения. В то время как замша и воронка могут быть единственными возможными средствами фильтрации топлива, их ипользование не безопасно. Помните, использование замши не гарантирует очистку топлива от загрязнений. Старая замша и новая но влажная не отфильтрует воду. Большинство искусственных замшевых тканей также не задержат воду.

Accidents attributed to powerplant failure from fuel contamination have often been traced to:

  • Inadequate preflight inspection by the pilot.
  • Servicing aircraft with improperly filtered fuel from small tanks or drums.
  • Storing aircraft with partially filled fuel tanks.
  • Lack of proper maintenance.

Fuel should be drained from the fuel strainer quick drain and from each fuel tank sump into a transparent container, and then checked for dirt and water. When the fuel strainer is being drained, water in the tank may not appear until all the fuel has been drained from the lines leading to the tank. This indicates that water remains in the tank, and is not forcing the fuel out of the fuel lines leading to the fuel strainer. Therefore, drain enough fuel from the fuel strainer to be certain that fuel is being drained from the tank. The amount will depend on the length of fuel line from the tank to the drain. If water or other contaminants are found in the first sample, drain further samples until no trace appears.

Water may also remain in the fuel tanks after the drainage from the fuel strainer has ceased to show any trace of water. This residual water can be removed only by draining the fuel tank sump drains.

Water is the principal fuel contaminant. Suspended water droplets in the fuel can be identified by a cloudy appearance of the fuel, or by the clear separation of water from the colored fuel, which occurs after the water has settled to the bottom of the tank. As a safety measure, the fuel sumps should be drained before every flight during the preflight inspection.

Fuel tanks should be filled after each flight or after the last flight of the day to prevent moisture condensation within the tank. To prevent fuel contamination, avoid refueling from cans and drums.

In remote areas or in emergency situations, there may be no alternative to refueling from sources with inadequate anti-contamination systems. While a chamois skin and funnel may be the only possible means of filtering fuel, using them is hazardous. Remember, the use of a chamois will not always ensure decontaminated fuel. Worn-out chamois will not filter water; neither will a new, clean chamois that is already water-wet or damp. Most imitation chamois skins will not filter water.

Самотечная система подачи топлива

Gravity-Feed System

Самотечная система использует силу тяжести, чтобы доставлять топливо из топливных баков к двигателю. Например, на самолетах с высоким расположением крыла, топливные баки устанавливаются в крыльях. При таком расположении топливные баки находятся выше карбюратора, и топливо подается к двигателю под действием силы тяжести. Если конструкция самолета такова, что сила тяжести не может быть использована для передачи топлива, то устанавливаются топливные насосы. Например, на самолетах с низким расположением крыла, топливные баки в крыльях располагаются ниже карбюратора [Рисунок 6-30].

The gravity-feed system utilizes the force of gravity to transfer the fuel from the tanks to the engine. For example, on high-wing airplanes, the fuel tanks are installed in the wings. This places the fuel tanks above the carburetor, and the fuel is gravity fed through the system and into the carburetor. If the design of the aircraft is such that gravity cannot be used to transfer fuel, fuel pumps are installed. For example, on low-wing airplanes, the fuel tanks in the wings are located below the carburetor. [Figure 6-30]

Подача топлива насосом

Fuel-Pump System

Самолеты с подачей горючего от насоса имеют два топливных насоса. Основной насос, приводимый в действие двигателем и вспомогательный, работающий от бортового питания, используемый для подачи топлива при запуске двигателя и в случае, когда основной насос выходит из строя. Вспомогательный насос, также известный как подкачивающий насос, обеспечивает дополнительную надежность топливной системе. Электрическим вспомогательным насосом управляет выключатель на приборной доске в кабине экипажа.

Рисунок 6-30. Самотечная система и система с топливным насосом.

Aircraft with fuel-pump systems have two fuel pumps. The main pump system is engine driven with an electrically driven auxiliary pump provided for use in engine starting and in the event the engine pump fails. The auxiliary pump, also known as a boost pump, provides added reliability to the fuel system. The electrically driven auxiliary pump is controlled by a switch in the flight deck.

Figure 6-30. Gravity-feed and fuel-pump systems.

Подкачка топлива (подсос)

Fuel Primer

И самотечная система, и система с топливным насосом могут иметь устройство подкачки топлива. Подкачка топлива используется, чтобы протянуть топливо из топливных баков, и подать его непосредственно в цилиндры до запуска двигателя. В холодную погоду, когда двигатель трудно запустить, помогает подкачка топлива, т.к. температуры воздуха недостаточно чтобы топливо само испарялось в карбюраторе. Важно зафиксировать рукоятку управления подкачкой, когда она не используется. Если рукоятка управления подсоса не зафиксирована, она может вибрировать во время полета, что может привести к созданию чрезмерно обогащенной рабочей смеси. Чтобы избежать чрезмерной подкачки топлива, ознакомьтесь с инструкцией по подкачке топлива.

Both gravity-feed and fuel-pump systems may incorporate a fuel primer into the system. The fuel primer is used to draw fuel from the tanks to vaporize fuel directly into the cylinders prior to starting the engine. During cold weather, when engines are difficult to start, the fuel primer helps because there is not enough heat available to vaporize the fuel in the carburetor. It is important to lock the primer in place when it is not in use. If the knob is free to move, it may vibrate out during flight and can cause an excessively rich mixture. To avoid overpriming, read the priming instructions for the aircraft.

Топливные баки

Fuel Tanks

Топливные баки, обычно располагаемые в крыльях самолета, имеют горловину, находящуюся на верхней части крыла, через которое они могут быть наполнены. Крышка заливной горловины используется для закрытия заправочного отверстия. Топливные резервуары имеют выход во внешнюю среду, для поддержания внутри атмосферного давления. С внешней средой баки могут быть соединены непосредственно через крышку заливной горловины или через трубку, проходящую через поверхность крыла. В топливных баках также имеется дренаж переполнения, который может располагаться как отдельно, так и в составе вышеописанного соединения с внешней средой. Дренаж позволяет топливу расширяться с увеличениями температуры без повреждения резервуара. Если резервуары были заполнены в жаркий день, то не стоит удивляться, если топливо будет вытекать из дренажного отверстия.

The fuel tanks, normally located inside the wings of an airplane, have a filler opening on top of the wing through which they can be filled. A filler cap covers this opening. The tanks are vented to the outside to maintain atmospheric pressure inside the tank. They may be vented through the filler cap or through a tube extending through the surface of the wing. Fuel tanks also include an overflow drain that may stand alone or be collocated with the fuel tank vent. This allows fuel to expand with increases in temperature without damage to the tank itself. If the tanks have been filled on a hot day, it is not unusual to see fuel coming from the overflow drain.

Топливомер

Fuel Gauges

Датчик уровня топлива указывают на количество топлива, измеренного чувствительным датчиком, в каждом топливном баке, размерность величины представлена в галлонах или фунтах. Правила сертификации самолета требуют точности в топливных расходомерах только около отметки "пусто". Любое другое значение должно быть проверено. Не полагайтесь исключительно на показания датчиков количества топлива. Всегда визуально проверяйте уровень топлива в каждом резервуаре во время предполетного осмотра, и сравните его с показанием прибора уровня топлива.

Если в топливной системе имеется топливный насос, то и датчик давления топлива также должен присутствовать. Этот датчик указывает на давление в топливопроводах. Нормальное значение рабочего давления может быть найдено в РЛЭ или на самом приборе исходя тз его цветографической схемы.

The fuel quantity gauges indicate the amount of fuel measured by a sensing unit in each fuel tank and is displayed in gallons or pounds. Aircraft certification rules require accuracy in fuel gauges only when they read ìempty.î Any reading other than ìemptyî should be verified. Do not depend solely on the accuracy of the fuel quantity gauges. Always visually check the fuel level in each tank during the preflight inspection, and then compare it with the corresponding fuel quantity indication.

If a fuel pump is installed in the fuel system, a fuel pressure gauge is also included. This gauge indicates the pressure in the fuel lines. The normal operating pressure can be found in the AFM/POH or on the gauge by color coding.

Переключатель топливных баков

Fuel Selectors

Переключатель клапана топлива позволяет выбрать подачу топлива из различных резервуаров. Обычно переключатель содержит четыре положения: ЛЕВЫЙ, ПРАВЫЙ, ОБА, и ВЫКЛЮЧЕНО. Выбор ЛЕВОГО или ПРАВОГО положения поставляет топливо только из соответствующего резервуара, а при установке переключателя в положение ОБА, топливо подается из обоих резервуаров. Положения ЛЕВОЕ или ПРАВОЕ может использоваться, чтобы уравновесить количество топлива, остающегося в каждом резервуаре в крыле. [Рисунок 6-31]

Рисунок 6-31. Клапан селектора баков.

Дополнительные таблички указывают на ограничения при использовании того или иного положения переключателя топливных баков, например “только горизонтальный полет” или "при взлете и посадке".

Независимо от положения переключателя, необходимо тщательно следить за уровнем топлива, чтобы не допустить полной выработки горючего. Опустевший топливный бак может привести не только к остановке двигателя, но и к неуравновешенности между топливными баками при длительном использовании только одного из них. Если оба топливных бака пусты, это может привести к попаданию воздуха в топливную систему и вызвать воздушную пробку, которая осложнит перезапуск двигателя. В инжекторных системах топливо становится настолько горячим, что оно испаряется в топливопроводе, не достигая цилиндров.

The fuel selector valve allows selection of fuel from various tanks. A common type of selector valve contains four positions: LEFT, RIGHT, BOTH, and OFF. Selecting the LEFT or RIGHT position allows fuel to feed only from that tank, while selecting the BOTH position feeds fuel from both tanks. The LEFT or RIGHT position may be used to balance the amount of fuel remaining in each wing tank. [Figure 6-31]

Figure 6-31. Fuel selector valve.

Fuel placards will show any limitations on fuel tank usage, such as ìlevel flight onlyî and/or ìbothî for landings and takeoffs.

Regardless of the type of fuel selector in use, fuel consumption should be monitored closely to ensure that a tank does not run completely out of fuel. Running a fuel tank dry will not only cause the engine to stop, but running for prolonged periods on one tank causes an unbalanced fuel load between tanks. Running a tank completely dry may allow air to enter the fuel system and cause vapor lock, which makes it difficult to restart the engine. On fuel-injected engines, the fuel becomes so hot it vaporizes in the fuel line, not allowing fuel to reach the cylinders.

Топливные сетчатые фильтры, отстойники топливных баков и дренажи

Fuel Strainers, Sumps, and Drains

Из топливного бака и прежде чем попасть в карбюратор, топливо проходит через сетчатый фильтр, который удаляет любую влагу и другие отложения в системе. Так как эти загрязнители более тяжелы чем авиационное топливо, они оседают в поддоне у основания сборки сетчатых фильтров. Сливной клапан отстойника топливного бака – нижняя точка в топливной системе и/или топливном баке. Топливная система может содержать отстойник, топливный сетчатый фильтр и сливы топлива из бака, которые могут быть объединены в единую сборку.

Топливный сетчатый фильтр должен быть очищен перед каждым полетом. Топливные образцы должны сливаться и проверяться визуально на наличие воды и загрязнителей.

Вода в отстойнике топливного бака опасна, потому что при холодной погоде она может замерзнуть и заблокировать топливопроводы. В теплую погоду она может попасть в карбюратор, что приведет к остановке двигателя. Если вода присутствует в отстойнике, то велика вероятность, что вода присутствует и в топливных баках, и топливо должно сливаться, до тех пор, пока вся вода не выйдет. Никогда не взлетайте, пока вся вода и загрязнители не будут удалены из топливной системы двигателя.

Из-за многообразия топливных систем вам следует полностью ознакомится конкретной с той системой самолета, на котором летаете вы. Обратитесь к РЛЭ для получения информации о вашей топливной системе.

After leaving the fuel tank and before it enters the carburetor, the fuel passes through a strainer which removes any moisture and other sediments in the system. Since these contaminants are heavier than aviation fuel, they settle in a sump at the bottom of the strainer assembly. A sump is a low point in a fuel system and/or fuel tank. The fuel system may contain sump, fuel strainer, and fuel tank drains, which may be collocated.

The fuel strainer should be drained before each flight. Fuel samples should be drained and checked visually for water and contaminants.

Water in the sump is hazardous because in cold weather the water can freeze and block fuel lines. In warm weather, it can flow into the carburetor and stop the engine. If water is present in the sump, more water in the fuel tanks is probable and they should be drained until there is no evidence of water. Never take off until all water and contaminants have been removed from the engine fuel system.

Because of the variation in fuel systems, become thoroughly familiar with the systems that apply to the aircraft being flown. Consult the AFM/POH for specific operating procedures

Тип топлива

Fuel Grades

Авиационный бензин (AVGAS) характеризуется октаном или октановым числом (сортом), который определяет антидетонационное свойство или устойчивость топливной смеси к детонации в цилиндре двигателя. Чем выше октановое число бензина, тем большее давление может выдержать топливная смесь не детонируя. Более низкие сорта топлива используются в двигателях с меньшей степенью сжатия, потому что такое топливо воспламеняется при более низкой температуре. Более высокие сорта используются в двигателях с высокой степенью сжатия, потому что они загораются при более высоких температурах, не допуская преждевременного воспламенения. Если надлежащий сорт топлива не доступен, используйте следующий сорт с более высоким октановым числом в качестве замены.

Никогда не используйте сорт ниже чем рекомендуемый. Это может повлечь увеличение температуры головки цилиндра и моторного масла, что может привести к взрыву.

Существует несколько типов авиационного бензина. Вы должны очень вимательно следить за правильностью сорта используемого бензина для вашего типа двигателя. В РЛЭ/СРП вы найдете информацию о сорте бензина для вашего типа двигателя, кроме того, эту же информацию вы можете найти на табличках приборной панели, и рядом с крышкой заливной горловины. Никогда не используйте автомобильный бензин для авиадвигателей, если самолет не был модифицирован с Supplemental Type Certificate (STC), выпущенным Федеральным Авиационным Агентством (FAA).

Сегодня авиационный бензин для поршневых двигателей различают по октановому числу с использованием аббревиатуры AVGAS. Такие самолеты используют AVGAS 80, 100, и 100LL. Сорт 100LL имеет то же октановое число что и сорт 100, а буквы LL указывают на низкое содержание свинца (low lead ). Топливо для самолета с реактивными двигателями классифицируется как JET A, JET A-1 и JET B. Реактивное топливо – это в основном керосин и оно имеет отличительный керосиновый запах. Так как использование правильного топлива очень важно, для упрощения идентификации различных типов существуют различные цветовые маркировки. [Рисунок 6-32]

Рисунок 6-32. Цветная маркировка авиационного топлива.

Помимо цветной маркировки самого топлива, цветом маркируется различное топливное оборудование аэропорта. Например, весь AVGAS маркируется названием, нанесенным белыми буквами на красном фоне. Реактивное топливо отмечается белыми буквами на черном фоне.

Aviation gasoline (AVGAS) is identified by an octane or performance number (grade), which designates the antiknock value or knock resistance of the fuel mixture in the engine cylinder. The higher the grade of gasoline, the more pressure the fuel can withstand without detonating. Lower grades of fuel are used in lower-compression engines because these fuels ignite at a lower temperature. Higher grades are used in higher-compression engines, because they ignite at higher temperatures, but not prematurely. If the proper grade of fuel is not available, use the next higher grade as a substitute.

Never use a grade lower than recommended. This can cause the cylinder head temperature and engine oil temperature to exceed their normal operating ranges, which may result in detonation.

Several grades of AVGAS are available. Care must be exercised to ensure that the correct aviation grade is being used for the specific type of engine. The proper fuel grade is stated in the AFM/POH, on placards in the flight deck, and next to the filler caps. Auto gas should NEVER be used in aircraft engines unless the aircraft has been modified with a Supplemental Type Certificate (STC) issued by the Federal Aviation Administration (FAA).

The current method identifies AVGAS for aircraft with reciprocating engines by the octane and performance number, along with the abbreviation AVGAS. These aircraft use AVGAS 80, 100, and 100LL. Although AVGAS 100LL performs the same as grade 100, the ìLLî indicates it has a low lead content. Fuel for aircraft with turbine engines is classified as JET A, JET A-1, and JET B. Jet fuel is basically kerosene and has a distinctive kerosene smell. Since use of the correct fuel is critical, dyes are added to help identify the type and grade of fuel. [Figure 6-32]

Figure 6-32. Aviation fuel color-coding system.

In addition to the color of the fuel itself, the color-coding system extends to decals and various airport fuel handling equipment. For example, all AVGAS is identified by name, using white letters on a red background. In contrast, turbine fuels are identified by white letters on a black background.


Система Orphus